CN1870589B - 信息包传输装置及网络系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有频带控制装置的信息包传输装置，可以为每个用户提供各种频带控制服务。在发送数据的信息包传输装置中，具备：接口部，用来收发信息包；交换机，用来向所接收到信息包的目标接口进行输出；整形部，用来控制信息包的发送时间；上述整形部在对于上述信息包保证最低保证频带进行发送时，使用令牌桶算法，在对于上述信息包将其限制为最大允许频带以下进行发送时，使用漏桶算法。

Description

信息包传输装置及网络系统
技术领域
本发明涉及信息包传输装置，特别涉及到适用于具备光接口的信息包传输装置的频带控制技术。
背景技术
由于近年来网络技术的进步，网络接入正在从拨号等的窄带接入服务，向FTTH(Fiber To The Home)等的宽带接入服务过渡。与此相伴，利用网络的应用与受通信频带变化影响小的应用(邮件、WorldWide Web、数据发送等)相比，还增加了需要实时性的应用(流发送、VoIP、网络银行等)。因此，人们要求通信频带稳定的网络。
但是，现行的网络服务是多个用户以尽力而为的方式共用频带。为此，有时难以确保稳定的频带，不适合实时性的某个网络应用。因而，人们正在寻求能够按照合同体系加以利用、使频带不同的网络服务。
为了实现这种频带控制，提出了一种通信量整形器(例如，参见专利文献1。)，该通信量整形器为了保证在当前的网络上较多利用的可变长度信息包通信(例如，Ethernet(注册商标，下同))的频带，而利用漏桶。
根据专利文献1所述的技术，给漏桶设定表明最低保证频带和最大控制频带的阈值。从桶的水位为最低保证频带以下的队列开始，允许信息包的发送。另外，在产生了剩余频带时，保持信息包，并且从桶的水位未达到最大控制频带的队列开始，允许信息包的发送。另外，桶的水位超过最大控制频带的队列不管信息包的有无，都禁止帧的发送。这样一来，就实现最低保证频带和最大允许频带的控制。
另外，令牌桶的动作原理记述于非专利文献1中。另外，漏桶的动作原理记述于非专利文献2中。
专利文献1  特开2003-198611号公报
非专利文献1  P.F Chimento，“Standard Token BucketTerminology”，2000年5月18日，因特网URL<http://qbone.internet2.edu/bb/Traffic.pdf>
非专利文献2  The ATM Forum Technical Committee，”TrafficManagement Specification Version 4.0”，4.4.2章
但是，就上述的以往技术来说，在利用空闲频带发送最低频带以上的数据之后，若在网络中发生了拥挤，则利用空闲频带发送出数据的用户在桶的水位达到最低保证频带以下之前无法发送信息包。因而，此期间存在不能确保最低频带的问题。
发明内容
本发明的第1目的为提供一种具有频带控制装置的信息包传输装置，该频带控制装置可以为每个用户提供尽力而为(best effort)服务、合同频带保证服务、最大允许频带控制服务及利用它们组合的服务。尤其是，谋求根据专利文献1所述的技术不能提供下述两种服务方面的改善，这两种服务一种是只有尽力而为的服务，另一种是使合同频带保证和由尽力而为得到的空闲频带利用组合起来的服务。
本发明的第2目的为提供一种通信量整形装置，该通信量整形装置用来提供近些年普及起来的FTTH接入服务，并且还可以适应于PON系统的站点侧装置。
本发明的特征为，在发送数据的信息包传输装置中，具备：接口部，用来收发信息包；交换机，用来向所接收到信息包的目标接口部进行输出；整形部，用来控制信息包的发送时间；上述整形部在对于上述信息包保证最低保证频带进行发送时，使用令牌桶算法，在对于上述信息包将其限制为最大允许频带以下进行发送时，使用漏桶算法。
发明效果
根据本发明，由于最大允许频带的控制中使用漏桶算法，最低保证频带的控制中使用令牌桶算法，因而可以严格控制频带。
附图说明
图1是第1实施方式网络系统的概念图。
图2是第1实施方式网络节点的框图。
图3是第1实施方式通信量整形部的框图。
图4是第1实施方式最低保证频带输出时间生成部的框图。
图5是第1实施方式最大允许频带输出时间生成部的框图。
图6是第1实施方式尽力而为读出请求生成部的框图。
图7是第1实施方式动作模式控制表的说明图。
图8是第1实施方式PFR允许判定表的说明图。
图9是第1实施方式令牌减法处理的流程图。
图10是第1实施方式定期令牌加法处理的流程图。
图11是第1实施方式令牌加法处理的流程图。
图12是第1实施方式定期令牌减法处理的流程图。
图13是第1实施方式令牌桶的令牌动作的说明图。
图14是第1实施方式的令牌桶和漏桶的令牌动作的说明图。
图15是第1实施方式令牌桶和漏桶的令牌动作的说明图。
图16是第1实施方式用户通信量变化的说明图。
图17是第2实施方式网络结构的框图。
图18是第2实施方式OLT的框图。
图19是第2实施方式通信量整形部的框图。
图20是第2实施方式PON帧的结构图。
图21是第2实施方式读出选择处理的流程图。
图22是第2实施方式读出数据长度控制处理的流程图
具体实施方式
(实施方式1)
图1是本发明第1实施方式的网络系统的概念图。
第1实施方式的网络系统具备核心网络A201、接入网络B202、接入网络C203及接入网络D204。核心网络A201及接入网络B202～D204是光纤网。
接入网络B202、接入网络C203及接入网络D204分别和核心网络A201通过网络节点300进行连接。在接入网络B202～D204上连接用户终端100。
图2是第1实施方式网络节点300的框图。
网络节点300具备交换机310、多个线路接口320及控制部330。
交换机310用来决定线路接口部320所接收到的信息包发送目标，并向发送目标的线路接口320进行发送。
线路接口320具备光模块321、信息包发送电路322、信息包接收电路323及通信量整形部340。
通信量整形部340用来决定信息包的发送时间。在本实施方式中，虽然将通信量整形部340设置到线路接口部320内，但是也可以和线路接口320分开(例如，在线路接口320的前部)进行设置。
光模块321是使光纤网终端的光电转换器，用来接收从网络A201等所发送的光信号，并通过光-电转换来生成电信号。另外，还对网络A201等按指定的时间发送光信号。
信息包发送电路322用来按由通信量整形部340所确定的时间，发送信息包。
信息包接收电路323用来从光模块321所接收到的光信号提取信息包，向交换机310进行发送。
控制部330用来设定由通信量整形部340使用的各种阈值及各动作模式的有效或无效，并将其设定内容发送给通信量整形部340。
图3是第1实施方式通信量整形部340的框图。
通信量整形部340具备多个频带控制部341、信息包缓冲器345、最低保证频带(MFR)请求选择部346、最大允许频带(PFR)请求选择部347、尽力而为(BE)请求选择部348及请求选择部349。
通信量整形部340虽然从处理速度的观点出发，可以由硬件来构成，但是也可以由软件来构成。
信息包缓冲器345具备用来存储所输入的数据的多个队列，并且根据来自请求选择部349的发送允许信号来允许队列中所存储的数据的读出。
另外，信息包缓冲器345用来判定从队列读出的信息包长度，将发送信息包长度信号输出给与发送信息包的队列对应的频带控制部341。再者，信息包缓冲器345还将信息包有无信号输出给频带控制部341，该信息包有无信号表示在队列中是否存储有信息包。信息包有无信号如果在对应的队列中存储有信息包，则为“1”，如果未在队列中存储信息包，则为“0”。
频带控制部341对信息包缓冲器345所具备的每个队列都进行设置，用来控制来自各队列的信息包的送出。频带控制部341具备最低保证频带输出时间生成部342、最大允许频带输出时间生成部343及尽力而为读出请求生成部344，并且利用由各生成部的控制算法，来控制信息包的发送时间。
MFR请求选择部346用来选择一个来自多个频带控制部341之最低保证频带输出时间生成部342的信号。例如，可以采用轮转      )方式，按顺序选择来自频带控制部341的信号。而且，将与所选择出的频带控制部341对应的队列的信息包送出请求，发送给请求选择部349。
PFR请求选择部347用来选择一个来自多个频带控制部341之最大允许频带输出时间生成部343的信号。例如，可以采用轮转方式，按顺序选择来自频带控制部341的信号。而且，将与所选择出的频带控制部341对应的队列的信息包送出请求，发送给请求选择部349。
BE请求选择部348用来选择一个来自多个频带控制部341之尽力而为读出请求生成部344的信号。例如，可以采用轮转方式，按顺序选择来自频带控制部341的信号。而且，将与所选择出的频带控制部341对应的队列的信息包发送请求，发送给请求选择部349。
请求选择部349若从MFR请求选择部346、PFR请求选择部347及BE请求选择部348接收到信息包发送请求，则选择所接收到的信息包发送请求的某一个，发送下述发送允许信号，该发送允许信号用来指示信息包缓冲器的多个队列之中可以发送信息包的队列。还有，优选的是，信息包发送请求的优先级以MFR选择部346、PFR请求选择部347及BE请求选择部348的顺序升高，其设定为，在有优先级较高的发送允许请求时不选择优先级较低的发送允许请求。
图4是第1实施方式的最低保证频带输出时间生成部342的框图。
最低保证频带(MFR)输出时间生成部342用来保证最低频带，并控制信息包的发送时间。最低保证频带控制用来提供下述服务，该服务约定了在用户和电信运营商间要确实保证合同频带的数据发送。还有，是否超过合同频带来发送数据为是否使用尽力而为服务或者最大允许频带服务的问题。因而，在最低保证频带控制中，适合非专利文献1中所述的令牌桶算法。
令牌桶算法以保持令牌的令牌桶和对其令牌桶按一定周期加上令牌的模型来表现，并且主要使用于频带控制。
下面，说明令牌桶算法。在令牌桶算法中，对令牌桶按一定周期加上的令牌与信息包的发送频带相对应。在令牌桶中有令牌时，假定遵守着频带则给予信息包的发送允许。另外，在发送出信息包时，要从令牌桶减去与发送信息包大小相当的令牌。另外，在令牌桶中，使之事先具有达到某个量之前保持令牌的功能。
这样一来，采用令牌桶算法，在由于其他用户的信息包发送等因某种理由而无法进行信息包的发送，在某个期间不得已进行最低保障频带以下的信息包发送时，可以进行提供下述权利的控制，该权利为在产生了空闲频带时只按所保持的令牌量以猝发(burst)方式发送信息包。可进行这种控制的令牌桶算法适于最低保证频带的控制。
但是，也可以认为，令牌桶算法如上所述，因为允许猝发方式的信息包发送，所以不太适于最大允许频带控制。
对于令牌桶算法来说，按发送信息包发送许可的时间有2种考虑方法。一个是在令牌桶中存储信息包大小量的令牌之后发送信息包的发送许可、并且在信息包发送之后从令牌桶减去信息包大小量的令牌之方法。
另一个是如果令牌桶的令牌量比0大、则发送信息包发送许可并且在信息包发送后从令牌桶减去信息包大小量的令牌之方法。采用后面的方法，令牌桶的令牌值保持负值。
两种方式其特性都几乎相同，在本发明的实施示例中虽然采用了后面的令牌桶，但是采用前一个也能获得相同的效果。
除令牌桶算法之外，在控制频带的算法中还有漏桶算法。
漏桶算法以下述模型来表现，该模型打开小孔，对从其小孔以一定量漏出令牌的桶(漏桶)，每次发送信息包都加上与发送信息包大小相当的令牌。
说明漏桶算法。在漏桶算法中，以一定量漏出(按一定周期减去)的令牌与信息包的发送频带相对应。如果漏桶为空闲，则认为遵守着频带，给予信息包的发送允许。另外，在发送信息包时，给漏桶加上与发送信息包大小相当的令牌。另外，漏桶算法的令牌并不采取负值，并且若令牌变成“0”，则保持该值。
因此，即使如同令牌桶算法那样在由于其他用户的信息包发送等因某种理由而无法进行信息包的发送，在某个期间不得已进行设定频带以下的信息包发送时，也不允许设定频带以上的猝发方式信息包发送。可以进行这种控制的漏桶算法适于最大允许频带控制。
最低保证频带输出时间生成部342具备令牌桶参数保持部3421、令牌减法部3422、令牌加法部3423、令牌加法量保持部3424、最大令牌值保持部3425、令牌量判定部3426、MFR模式有效/无效保持部3427及AND电路3428。
令牌桶参数保持部3421用来对使用于令牌桶算法的参数(储存于令牌桶中的令牌量(TP))进行保持。储存于令牌桶参数保持部3421中的令牌根据发送信息包长度被减去，并按一定时间加上一定量。
令牌减法部3422用来根据从信息包缓冲器345所输出的发送信息包长度信号，从令牌桶参数保持部3421减去与信息包长度对应的量的令牌。
令牌加法量保持部3424用来预先保持定期加上的令牌的加法量，并由控制部330来设定。令牌的加法量对信息包缓冲器345内的每个队列进行设定，并且与每个利用者的最低保证频带相对应来确定。
最大令牌值保持部3425用来预先保持可由令牌桶参数保持部3421储存的最大令牌量，并由控制部330来设定。
令牌加法部3423用来按一定时间加上一定量的令牌。具体而言，令牌加法部3423若输入了令牌加法信号(例如，时钟信号)，则加上令牌加法量保持部3424中所保持的量的令牌。令牌加法部3423在加上令牌后的令牌桶参数保持部3421的值变得比最大令牌值保持部3425的值大时，给令牌桶参数保持部3421设定最大令牌值保持部3425的值。
令牌量判定部3426用来判定令牌桶参数保持部3421中存储的令牌量(TP)的正负，如果TP≥0，则将“1”输出给AND电路3428，如果TP＜0，则将“0”输出给AND电路3428。
MFR模式有效/无效保持部3427用来保持由控制部330所设定、MFR模式的有效或者无效的信息，如果MFR模式为有效，则将“1”继续输出给AND电路3428，如果MFR模式为无效，则将“0”继续输出给AND电路3428。
AND电路3428用来计算从MFR模式有效/无效保持部3427输出的信号、从令牌量判定部3426输出的信号、从信息包缓冲器345输出的信息包有无信号及从PFR允许判定部3435输出的信号的逻辑和。逻辑和的结果是信息包发送请求，并且发送给MFR请求选择部346。也就是说，在进行最低保证频带控制的情况下，在TP≥0、信息包缓冲器345中存储有信息包并且从PFR允许判定部3435输出了“1”时，给MFR请求选择部346发送“1”。
图5是第1实施方式的最大允许频带输出时间生成部343的框图。
最大允许频带(PFR)输出时间生成部343用来控制被允许的最大频带。最大允许频带控制用来提供下述服务，该服务约定了在用户和电信运营商(carrier)间在合同频带以下确实限制数据发送。因而，漏桶算法适于最大允许频带控制。
最大允许频带(PFR)输出时间生成部343具备漏桶参数保持部3431、令牌加法部3432、令牌减法部3433、令牌减法量保持部3434、PFR允许判定部3435、令牌量判定部3436、PFR模式有效/无效保持部3437及AND电路3438。
漏桶参数保持部3431用来对使用于权漏桶算法中的参数(储存于漏桶中的令牌量(TL))进行保持。储存于漏桶参数保持部3431中的令牌根据发送信息包长度被加上，并按一定时间减去一定量。
令牌加法部3432用来根据从信息包缓冲器345所输出的发送信息包长度信号，对漏桶参数保持部3431加上与信息包长度对应的量的令牌。
令牌减法量保持部3434用来预先保持要定期减去的令牌减法量，并由控制部330来设定。
令牌减法部3433用来按一定时间减去一定量的令牌。具体而言，令牌减法部3433若输入了令牌减法信号(例如，时钟信号)，则减去令牌减法量保持部3434中所保持的量的令牌。
令牌量判定部3436用来判定漏桶参数保持部343 1中储存的令牌量(TL)的正负，如果TL＝0，则将“1”输出给PFR允许判定部3435及AND电路3438，如果TL≠0，则将“0”输出给PFR允许判定部3435及AND电路3438。
PFR允许判定部3435用来根据PFR控制的有效/无效及漏桶中储存的令牌量，按图8所示的逻辑来判定是否使MFR控制成为有效。其结果为，在使MFR控制成为有效时，输出“1”，在使MFR控制成为无效时，输出“0”。
PFR模式有效/无效保持部3437用来保持由控制部330所设定、PFR模式的有效或无效的信息，如果PFR模式为有效，则将“1”输出给AND电路3438，如果PFR模式为无效，则将“0”输出给AND电路3438。
AND电路3438用来计算从PFR模式有效/无效保持部3437输出的信号、从令牌量判定部3436输出的信号及从信息包缓冲器345输出的信息包有无信号的逻辑和。逻辑和的结果是信息包发送请求，并且发送给PFR请求选择部346。也就是说，在控制最大允许频带的情况下，并且在TL＝0且在信息包缓冲器345中存储有信息包时，给PFR请求选择部346发送“1”。
图6是第1实施方式尽力而为读出请求生成部344的框图。
尽力而为(BE)读出请求生成部344具备BE模式有效/无效保持部3447及AND电路3448。
BE模式有效/无效保持部3447用来保持由控制部330所设定、BE模式的有效或无效的信息，如果BE模式为有效，则将“1”输出给AND电路3448，如果BE模式为无效，则将“0”输出给AND电路3448。
AND电路3448用来计算从BE模式有效/无效保持部3437输出的信号及从信息包缓冲器345输出的信息包有无信号的逻辑和。逻辑和的结果是信息包发送请求，并且发送给BE请求选择部346。也就是说，在进行BE模式控制的情况下，在信息包缓冲器345中存储有信息包时，给BE请求选择部346发送“1”。
图7是第1实施方式动作模式控制表400的说明图。
动作模式控制表400存储于控制部330中，用来为由用户所设定的每个模式，决定是否进行MFR控制、PFR控制及BE控制。动作模式控制表400只按频带控制部341的数目设置于控制部330中，并且可以为每个队列设定不同的频带控制模式。
动作模式控制表400包含模式号码401、MFR控制有无402、PFR控制有无403及BE控制有无404。
MFR控制有无402是用来决定是否进行最低保证频带控制的参数。PFR控制有无403是用来决定是否进行最大允许频带控制的参数。BE控制有无404是用来决定是否进行尽力而为控制的参数。
在动作模式控制表400中规定模式1～模式5。第1实施方式的网络节点可以实现利用这些5种模式的不同频带控制。
在模式1，使尽力而为控制成为有效，并使最低保证频带控制和最大允许频带控制成为无效。作为该效果，由于只有尽力而为读出请求生成部344进行动作，因而可以提供以往那样的尽力而为服务。
在模式2，使最低保证频带控制成为有效，并使最大允许频带控制及尽力而为控制成为无效。作为该效果，可以一面进行用来保证每个用户的最低频带的控制，一面发送信息包，并且能够确实保证合同频带。
在模式3，使最低保证频带控制及最大允许频带控制成为有效，并使尽力而为控制成为无效。作为该效果，在线路拥挤时，用户可以通过最低保证频带来发送信息包。另外，在线路中有空闲时，用户可以利用空闲频带，直至所设定的最大允许频带发送信息包。
还有，如同图8中在下面所述的那样，在模式3中，按照是否在产生了空闲频带且未达到最低保证频带发送信息包时(令牌桶参数部3421的令牌总是为正时)超过最大允许频带来发送信息包，来分类为最低频带优先模式和最大频带优先模式的2种模式。
在模式4，使最低保证频带控制及尽力而为控制成为有效，并使最大允许频带控制成为无效。作为该效果，在线路拥挤时，用户可以通过最低保证频带来发送信息包。另外，在线路中有空闲时，用户可以利用空闲频带，无限制地以尽力而为的方式发送信息包。
在模式5，使最大允许频带控制成为有效，并使最低保证频带控制及尽力而为控制成为无效。作为该效果，可以一面确实限制通信量在每个用户的合同频带以下，一面发送信息包。
还有，根据第1实施方式，还可以提供一种采用专利文献1中所述的技术不可能实现的控制(尽力而为控制或者使合同频带保证和由尽力而为得到的空闲频带利用组合起来的控制)。
图8是第1实施方式PFR允许判定表410的说明图。
PFR允许判定表410存储于PFR允许判定部3435中，使用于在用户发送信息包量是最低保证频带以下但超过最大允许频带时是否允许信息包发送的判定。这种状况发生于用户在最低保证频带以下连续传输信息包并且某个时候在超过最大允许频带的频带上以猝发方式发送信息包的场合(令牌桶的令牌、漏桶的令牌均为正的场合)。也就是说，PFR允许判定表410在上述模式3中，决定优先控制最大允许频带和最低保证频带的某一个。
也就是说，若过去一定时间内在最低保证频带以下连续发送出数据，则成为在令牌桶内积压令牌的状态，判定出信息包发送允许。但是，在按这种状态的不变用户以猝发方式发送了信息包时，由于没有从漏桶完全减去令牌，因而成为仍在漏桶内积压令牌的状态，判定出信息包发送禁止。PFR允许判定表410在这样得出令牌桶和漏桶产生矛盾的判定结果时，决定优先使用哪个判定结果。
PFR允许判定表410包含最低频带优先控制标记411、PFR模式有效/无效信息412、令牌量判定结果413及判定结果414。PFR允许判定表410参考全部这些信息411～413，在作为PFR控制判定出信息包发送允许时，输出“1”来作为判定结果，在判定出信息包发送禁止时，输出“0”来作为判定结果。
最低频带优先控制标记411用来在模式3(最低保证频带及最大允许频带控制服务)中，决定是使最低保证频带优先还是使最大允许频带优先进行控制。也就是说，在最低频带优先控制标记411＝“1”时，由于是优先控制最低保证频带的最低频带优先模式，因而来自PFR允许判定部3435的输出为“1”，最低保证频带控制为有效。
PFR模式有效/无效信息412是PFR模式有效/无效保持部3437中所保持、PFR模式的有效或者无效的信息。
令牌量判定结果413是令牌量判定部3436的储存于漏桶参数保持部3431中的令牌量判定结果。
判定结果414是对最低保证频带输出时间生成部342输出的判定结果。
在最低频带优先控制标记411＝“0”时，在模式3中，成为优先控制最大允许频带的最大频带优先模式，并根据漏桶中所存储的令牌量，来决定最低保证频带控制的有效或者无效。
图9是在第1实施方式的最低保证频带输出时间生成部342中执行的令牌减法处理的流程图。
首先，令牌减法部3422若从信息包缓冲器345接收到发送信息包长度信号(S101)，则从令牌桶参数保持部3421减去与所发送的信息包长度相当的令牌(S102)。
接着，令牌量判定部3426判定令牌桶参数保持部3421中所储存的令牌量(TP)的正负(S103)，并将判定结果输出给AND电路3428。
接着，AND电路3428计算所输入信号的逻辑和(S104)。也就是说，在TP＞0、MFR模式为有效、是PFR允许状态并且信息包缓冲器345中存储有信息包时，判定出是最低保证频带的信息包发送时间，并生成信息包发送请求发送给最低保证频带请求选择部346(S105)。
另一方面，在未满足TP＞0、MFR模式为有效、是PFR允许状态或者信息包缓冲器345中存储有信息包的任一条件时，由于不是最低保证频带控制的信息包发送时间，因而不生成信息包发送请求，并结束该处理。
图10是在第1实施方式的最低保证频带输出时间生成部342中执行的定期令牌加法处理的流程图。
首先，令牌加法部3423若接收到令牌加法信号(S111)，则比较下述两个值的大小(S112)，一个是对储存于令牌桶参数保持部3421中的令牌量加上令牌加法量保持部3424的值后的值，另一个是最大令牌值保持部3425的值。
其结果为，在加上令牌加法量保持部3424的值之后的令牌量是最大令牌值以下时，将由令牌加法量保持部3424保持的令牌加法量，加到令牌桶参数保持部3421中(S113)。
另一方面，在加上后的令牌量超过最大令牌值时，将最大令牌值保持部3425中保持的值，设定到令牌桶参数保持部3421中(S114)。
随后，令牌量判定部3426判定令牌桶参数保持部3421中所储存的令牌量(TP)的正负(S115)，并将判定结果输出给AND电路3428。
接着，AND电路3428计算所输入信号的逻辑和(S116)。也就是说，在TP＞0、MFR模式为有效、是PFR允许状态并且信息包缓冲器345中存储有信息包时，判定出是最低保证频带上的信息包发送时间，并生成信息包发送请求发送给最低保证频带请求选择部346(S117)。
另一方面，在未满足TP＞0、MFR模式为有效、PFR允许状态或者信息包缓冲器345中存储有信息包的任一条件时，由于不是最低保证频带控制的信息包发送时间，因而不生成信息包发送请求，并结束该处理。
图11是在第1实施方式的最大允许频带输出时间生成部343中执行的令牌加法处理的流程图。
首先，令牌加法部3432若从信息包缓冲器345接收到发送信息包长度信号(S121)，则将与所发送的信息包长度相当的令牌加到漏桶参数保持部3431中(S122)。
接着，令牌量判定部3436判定漏桶参数保持部3431中所储存的令牌量(TL)的有无(S123)，并将判定结果输出给AND电路3438。
接着，AND电路3438计算所输入信号的逻辑和(S124)。也就是说，在TL＝0、PFR模式为有效并且信息包缓冲器345中存储有信息包时，判定出是最大允许频带控制的信息包发送时间，并生成信息包发送请求发送给最大允许频带请求选择部347(S125)。
另一方面，在未满足TL＝0、PFR模式为有效或者信息包缓冲器345中存储有信息包的任一条件时，由于不是最大允许频带控制的信息包发送时间，因而不生成信息包发送请求，并结束该处理。
图12是在第1实施方式的最大允许频带输出时间生成部343中执行的定期令牌减法处理的流程图。
首先，令牌减法部3433若接收到令牌减法信号(S131)，则比较下述值和“0”(S132)，上述值是从储存于漏桶参数保持部3431中的令牌量减去令牌减法量保持部3434的值后的值。
其结果为，在减去令牌减法量保持部3434的值之后的令牌量比“0”大时，从漏桶参数保持部3431减去由令牌减法量保持部3434保持的令牌减法量(S133)。
另一方面，在减去后的令牌量为“0”以下时，对漏桶参数保持部3431设定“0”(S134)。
随后，令牌量判定部3436判定漏桶参数保持部3431中所储存的令牌量(TL)的有无(S315)，并将判定结果输出给AND电路3438。
接着，AND电路3438计算所输入信号的逻辑和(S136)。也就是说，在TP＝0、PFR模式为有效并且信息包缓冲器345中存储有信息包时，判定出是最大允许频带控制的信息包发送时间，并生成信息包发送请求发送给最大允许频带请求选择部347(S137)。
另一方面，在未满足TP＝0、PFR模式为有效或者信息包缓冲器345中存储有信息包的任一条件时，由于不是最大允许频带控制的信息包发送时间，因而不生成信息包发送请求，并结束该处理。
图13是表示第1实施方式的实施动作模式“2”(最低保证频带)时令牌桶的令牌动作的说明图。
动作模式“2”是一种采用令牌桶算法并使用公式R×T+B来控制频带的方法，适于最低频带的保证(参见图7)。还有，R是每单位时间加上的令牌量，T是时间，B是桶的深度(可储存的令牌最大量)。
令牌桶算法使用于最低保证频带服务中的信息包发送控制。还有，在本说明图中，其前提为在信息包缓冲器345中总是存储有用户的信息包。
在令牌桶算法中，按一定周期将一定量的令牌加到桶中。该一定量的加法令牌量相当于要设定的最低保证频带。而且，如果令牌量为正，则发生信息包发送权。若发送出信息包，则减去与所发送的信息包长度对应的令牌。
具体而言，若加上令牌，成为了令牌量(TP)＞0，则发生信息包发送权，并且发送信息包。而且，若发送出信息包，则从桶中减去与所发送的信息包长度相当的令牌(501)。
随后，也按一定周期将一定量的令牌加到令牌桶中，如果令牌量为正，则发送信息包。但是，在虽然TP＞0但是其他用户为信息包发送中等的情况下，也有时不能进行信息包的发送(502)。
另外，若给令牌桶加上令牌后的结果为，达到了最大令牌值，则进行控制，以便不能加上更多的令牌(503)。
随后，只要由其他用户做出的信息包发送一结束，就发送信息包。再者，如果在频带上有空闲，并且TP＞0，则可以连续发送信息包。
利用这种令牌桶算法，进行控制以便保证最低频带。
图14是表示第1实施方式动作模式“3”的“最大频带优先模式”(参见图7及图8)的令牌桶和漏桶的令牌动作的说明图。
在动作模式3，采用令牌桶和漏桶的双方来进行频带的控制。
动作模式“3”其漏桶算法是一种使用公式R×T来控制频带的方法，适于最大允许频带的限制。还有，R是每单位时间从桶中减去的令牌量，T是时间。
漏桶算法使用于最大允许频带控制服务中的信息包发送控制。还有，在本说明图中，其前提为在信息包缓冲器345中总是存储有用户B的信息包。
漏桶按一定周期将一定量的令牌从桶中减去。该一定量的减法令牌量相当于要设定的最大允许频带。而且，若令牌成为了“0”，则发生信息包发送权。若发送出信息包，则加上与所发送的信息包长度对应的令牌。
本实施方式的装置由于使令牌桶算法及漏桶算法组合起来，因而实现最低保证频带及最大允许频带双方的控制。
若发送出信息包，则在漏桶算法中，加上与从队列发送的信息包长度对应的令牌。加上令牌后的结果为，漏桶的令牌为正，并且不发生给队列的信息包发送允许信号。由于从漏桶按一定周期减去一定量的令牌，因而令牌(TL)就变成“0”，发生信息包发送权。另一方面，在令牌桶算法中，减去与从队列发送的信息包长度对应的令牌。在减去令牌后的结果为令牌桶的令牌为负时，不发生给队列的信息包发送允许信号。由于对令牌桶按一定周期加上一定量的令牌，因而马上令牌量(TP)就变成正，发生信息包发送权。也就是说，只要TP＞0并且TL＝0，就可以发送信息包。
但是，在有空闲频带时，即使TP≤0，只要是TL＝0，就允许信息包的发送。在利用该空闲频带的信息包发送时，TP≤0时不减去令牌(511)。其原因为，若在TP≤0的信息包发送时减去了令牌，则有可能在拥挤时抑制信息包的发送，无法保证最低频带。这样一来，就可以保证最低频带，与此同时如果有空闲频带，则利用到最大允许频带来发送信息包。
但是，对于模式“3”的“最大频带优先模式”来说，即使TP＞0并且有空闲频带，只要TL＞0，仍禁止信息包的发送(512)。其原因为，若在虽然TP＞0但是TL＞0时发送出信息包，则超过最大允许频带，无法限制最大允许频带。其原因为，对于“最大频带优先模式”，在TL＞0时，从PFR允许判定部发送“0”。
图15是表示第1实施方式动作模式“3”的“最低频带优先模式”(参见图7及图8)的令牌桶和漏桶的令牌动作的说明图。
拥挤时以及发生空闲频带并利用最低保证频带以上的频带允许信息包发送的动作，和图14所示的动作模式“3”的“最大频带优先模式”相同(521)。
另一方面，在“最低频带优先模式”中，TP＞0并且TL＞0时的动作和“最大频带优先模式”不同。对于“最低频带优先模式”来说，即便TP＞0并且TL＞0，但是只要在频带上有空闲，就允许信息包的发送(522)。这样一来，在因某种理由(例如，其他用户的线路占用)而使用户的使用频带成为最低保证频带以下时，可以以猝发方式发送信息包，挽回此前不能使用的频带，结果使最低保证频带的保证变得更为确实。其原因为，对于“最低频带优先模式”来说，不管TL的值为多少，都从PFR允许判定部发送“1”。
图16是表示在第1实施方式中发生了通信量变动时的各用户通信量变化的说明图。
用户A接受最低保证频带服务(模式1)的提供。用户B接受最低保证频带且最大允许频带控制服务(模式3的最大频带优先模式)的提供。用户C接受最低保证频带且尽力而为(模式4)的服务提供。用户D接受尽力而为(模式1)的服务提供。
这样，在本实施方式中，通过为每个频带控制部341变更模式的设定，就可以给每个用户提供不同的服务形式。另外，通过为每个频带控制部341改变令牌加法量保持部3424的设定值及令牌减法量保持部3434的设定值并进行保持，就可以为每个用户提供不同的线路频带。
在图16的某个时刻，从用户A、B、C按遵守所设定的最低保证频带的间隔信息包到达，并且从网络节点发送出到达信息包。另外，用户D未进行信息包的发送(1601)。
随后，用户B的信息包在最低保证频带以上开始到达本网络节点。此时，虽然用户B的实际信息包到达量不明确，但是能确保用户A和用户C的最低保证频带，并且用户B的信息包只利用空闲频带进行发送(1602)。其原因为，请求选择部349最优先选择从MFR请求选择部346发送来的信息包发送请求。
随后，从用户A到达的信息包成为用户A的最低保证频带以下，并发生空闲频带。另外，从用户B到达的信息包进一步增加。此时，用户B的信息包直到所设定的最大允许频带进行发送。但是，即使还有空闲频带，也不进行最大频带以上的信息包传输(1603)。
其原因为，在MFR输出时间生成部342中，在令牌桶参数保持部的值为“0”以下也就是超过了最低保证频带时，不管信息包的有无，都不发送信息包发送请求。另外，其原因为，同样在PFR输出时间生成部343中，在漏桶参数保持部的值比“0”大也就是超过了最大允许频带时，不管信息包的有无，都不发送信息包发送请求。
此后，用户B的到达信息包有所减少，并且用户A和用户C的到达信息包有所增加。另外，从用户D到达信息包。由于给用户A只提供最低保证频带服务，因而在设定频带以上不发送信息包。另一方面，由于给用户C，提供最低保证频带且尽力而为(模式4)的服务，因而由接受尽力服务提供的用户D和用户C来平均分配空闲频带，发送出信息包(1604)。
其原因为，对于最低保证频带服务且尽力而为服务来说，在利用空闲频带来发送最低保证频带以上的信息包时，频带控制部341的MFR输出时间部的令牌桶参数保持部3421的值为“0”以下，不从MFR输出时间部发送信息包发送请求，而只从BE读出请求生成部344发送信息包发送请求。
如同上面所说明的那样，在第1实施方式中，按频带的控制单位(每个队列)具备最低保证频带控制所用的令牌桶和最大允许频带控制所用的漏桶双方。再者，具备只在发生了空闲频带时允许信息包传输的尽力而为用调度程序。因而，可以为每个用户提供尽力而为服务、合同频带保证服务、最大允许频带控制服务及利用它们组合的服务。
(实施方式2)
图17是表示本发明第2实施方式的网络结构的框图。
本发明实施方式的网络具备因特网1110、电话网(或者专用线路网)1120、ONU1200及OLT1300。
ONU(Optical Network Unit)1200是光纤网接入者侧的终端装置。在ONU1200上，连接着接入者侧所设置的Ethernet及电话线路(或者专用线路)。
ONU1200用来接收从OLT1300所发送的光信号，并通过光-电转换，生成电信号。另外，ONU1200对想要从Ethernet及电话线路输入的信号进行多路复用，并按由OLT1300所指定的时间发送光信号。
OLT(Optical Line Terminal)1300是光纤网局方的终端装置。OLT1300连接到因特网1110及电话网1120上。
因特网1110是一种不需要在数据发送结束之前占用线路的网络(信息包交换网)，用来提供可变频带通信。电话网1120是线路交换网(例如，ISDN网)，并且是在数据发送结束之前占用线路的网络(例如，ISDN网等的线路交换网)，用来提供固定频带通信。
ONU1200和OLT1300由光纤网来连接。在ONU1200和OLT1300之间的路径上设置分路器。分路器是一种设置于光纤网中途的分路装置，例如使用星形耦合器。
分路器用来对来自多个ONU1200的信号进行多路复用，并且向OLT1300发送的网络区间为PON(Passive Optical Network)区间。
图20是第2实施方式在PON区间上发送数据的PON帧的结构图。
PON区间的下行帧1501是固定长度，并且分成包含帧头1502和有效载荷的结构。一般来说，由于在有效载荷中，先存储TDM数据，后存储Ethernet数据，因而在此将有效载荷分为TDM有效载荷1503及Ethernet有效载荷1504来表达。再者，虽然在Ethernet有效载荷1503中，还有时存储Ethernet信息包以外的信息包，但是这里作为可变长度信息包的代表，设为Ethernet。
TDM用有效载荷1503及Ethernet用有效载荷1504根据读出选择部1352的不同，配置到PON帧1501中。
帧头1502是一种包含ONU1200控制信息(PON区间上行的频带、ONU1200的结构信息等)的可变长度数据。还有，帧头1502以外的区域是分配给数据的有效载荷。
TDM用有效载荷1503是分配给固定频带数据的可变长度区域。
Ethernet用有效载荷1504是分配给可变频带数据的可变长度区域。也就是说，可变频带数据分配到帧头1502及TDM用有效载荷以外的区域。
在Ethernet用有效载荷1504中，包含多个GEM信息包1509。在PON区间上，Ethernet信息包被封装到GEM信息包1509中，进行传输。GEM信息包1509包含：GEM标题1505，存储有信息包目的地及信息包长度等的信息；GEM有效载荷1506。在GEM有效载荷中包含Ethernet帧。
这里，PON下行帧1501是固定长度。因此，如图20所示，出现没有完全收于Ethernet有效载荷中的Ethernet信息包1510。此时，OLT1300将Ethernet信息包分割成二个，并将各自存储到GEM信息包中。也就是说，分割后Ethernet信息包的前一半1507向当前信息包存储中的Ethernet用有效载荷进行存储，后一半1508存储到下一Ethernet用有效载荷的前面。
图18是第2实施方式的OLT1300的框图。
OLT1300具备交换机1310、PON线路接口1320、控制部1330、信息包交换接口1328及线路交换接口1329。在此，为了简单，信息包交换接口1328、线路交换接口1329及PON线路接口1320分别为一个，但是也可以各是多个。
交换机1310用来参照所发送的数据内部标题，决定发送该数据的接口，并向所决定出的接口发送数据。
PON线路接口1320用来使PON区间的光纤网终端，并通过光-电转换，由所接收到的光信号生成电信号。而且，对所接收到帧的帧头进行分析，附加内部标题向交换机1310进行发送。
控制部1330用来设定由通信量整形部1340使用的各种阈值及各动作模式的有效或者无效，并将其设定内容发送给通信量整形部1340。
信息包交换接口1328用来将OLT1300与因特网1110连接。信息包交换接口1328向因特网1110发送信息包，并从因特网1110接收信息包。
线路交换接口1329用来将OLT1300与电话网1120连接。线路交换接口1329向电话网1120发送数据，并从电话网1120接收数据。
PON线路接口1320具备光模块1321、信息包发送电路1322、信息包接收电路1323、帧头附加电路1325及通信量整形部1340。
光模块1321是一种使PON区间的光纤网终端的光电转换器，用来接收从ONU1200所发送的光信号，并通过光-电转换，生成电信号。另外，还对ONU1200按指定的时间发送光信号。
信息包发送电路1322用来按由通信量整形部1340所决定出的时间发送信息包。
信息包接收电路1323用来从光模块1321所接收到的光信号提取信息包，并发送给交换机1310。
帧头附加电路1325若从通信量整形部1340接收到信息包，则生成PON区间的发送所使用的PON下行帧1501。帧头附加电路1325制作PON下行帧的帧头，并将所制作出帧头的帧头大小作为帧头长度信号，发送给通信量整形部1340。另外，若完成了向PON下行帧1501的有效载荷存储信息包的准备，则发送帧发送允许信号。帧发送允许信号在有效载荷达到满负载之前的期间连续发送。另外，虽然省略了图示，但是在帧头附加电路中存在对接收信息包长度进行计数的计数器，并且若PON下行帧1501的有效载荷达到了满负载，则停止帧发送允许信号的发送。
通信量整形部1340用来决定信息包的发送时间。
图19是第2实施方式通信量整形部1340的框图。
通信量整形部1340具备多个频带控制部1341、MFR请求选择部1346、PFR请求选择部1347、BE请求选择部1348、请求选择部1349、TDM信息包缓冲器1350、Ethernet信息包缓冲器1351、读出选择部1352、分段缓冲器1353、读出数据长度控制部1354及读出数据长度计数器1355。
通信量整形部1340从处理速度的观点出发，可以由硬件构成，但是也可以由软件构成。
Ethernet信息包缓冲器1351具备用来存储从信息包交换接口1328所输入的数据的多个队列，并且根据来自请求选择部1349的发送允许信号来发送队列中所存储的数据。
另外，Ethernet信息包缓冲器1351还判定从队列发送的信息包长度，并将发送信息包长度信号输出给频带控制部1341和读出数据长度控制部1354。再者，Ethernet信息包缓冲器1351将表示在队列中是否存储有信息包的信息包有无信号输出给频带控制部1341。信息包有无信号如果在对应的队列中存储有信息包，则为“1”，如果未存储信息包，则为“0”。
TDM信息包缓冲器1350具备用来存储从线路交换接口1329所输入的数据的多个队列，并且根据来自请求选择部349的发送允许信号来发送队列中所存储的数据。
另外，TDM信息包缓冲器1350还判定从队列发送的信息包长度，并将发送信息包长度信号输出给读出数据长度控制部1354。
频带控制部1341对Ethernet信息包缓冲器1351所具备的每个队列进行设置，用来控制来自各队列的信息包发送。频带控制部1341具备最低保证频带(MFR)输出时间生成部1342、最大允许频带(PFR)输出时间生成部1343及尽力而为(BE)读出请求生成部1344，并利用由各生成部做出的控制算法，来控制信息包的发送时间。
最低保证频带输出时间生成部1342的结构和上述第1实施方式的最低保证频带输出时间生成部342(图4)相同。另外，最大允许频带输出时间生成部1343的结构和上述第1实施方式的最大允许频带输出时间生成部343(图5)相同。另外，尽力而为读出请求生成部1344的结构和上述第1实施方式的尽力而为读出请求生成部344(图6)相同。
MFR请求选择部1346用来选择一个来自多个频带控制部1341之最低保证频带输出时间生成部1342的信号。例如，可以采用轮转方式，依次选择来自频带控制部1341的信号。然后，将与所选择出的频带控制部1341对应的队列的信息包发送请求，发送给请求选择部1349。
PFR请求选择部1347用来选择一个来自多个频带控制部1341之最大允许频带输出时间生成部1343的信号。例如，可以采用轮转方式，依次选择来自频带控制部1341的信号。然后，将与所选择出的频带控制部1341对应的队列的信息包发送请求，发送给请求选择部1349。
BE请求选择部1348用来选择一个来自多个频带控制部1341之最低保证频带输出时间生成部1342的信号。例如，可以采用轮转方式，依次选择来自频带控制部1341的信号。然后，将与所选择出的频带控制部1341对应的队列的信息包发送请求，发送给请求选择部1349。
请求选择部1349若从MFR请求选择部1346、PFR请求选择部1347、BE请求选择部1348接收到信息包发送请求，则选择所接收到的信息包发送请求的某一个，并发送用来指示下述队列的发送允许信号，该队列是信息包缓冲器的多个队列之中可以发送信息包的队列。还有，优选的是，信息包发送请求的优先级以MFR选择部1346、PFR请求选择部1347、BE请求选择部1348的顺序升高，其设定为，在有优先级较高的发送允许请求时不选择优先级较低的发送允许请求。
读出选择部1352用来向TDM信息包缓冲器1350及请求选择部1349发送信息包发送许可。读出选择部1352若从帧头附加电路1325接收到帧发送允许信号，则首先向TDM信息包缓冲器1350发送TDM发送允许信号。在TDM信息包缓冲器1350中储存的数据为空白并且还未接收到发送允许信号时，读出选择部1352向请求选择部1349发送Ethernet发送允许信号。读出选择部1352在接收帧发送允许信号的期间，继续发送Ethernet发送允许信号，若接收不到帧发送允许信号，则停止Ethernet发送允许信号。另外，读出选择部1352对TDM信息包缓冲器1350中所存储的固定频带数据及Ethernet信息包缓冲器1351中所存储的可变频带数据进行多路复用，并按照帧允许信号发送给帧头附加电路1325。另外，读出选择部1352根据接收信息包的内部标题信息来制作GEM标题，并对Ethernet信息包进行封装。
读出数据长度控制部1354若从帧头附加电路1325接收到帧头长度信号，则将其值加到读出数据长度计数器1355中。在加上时读出数据长度计数器的值为负值的情况下，由于在分段缓冲器1353中存储有被分段(fragment)化的Ethernet信息包，因而发送读出信号，允许来自分段缓冲器的信息包发送。
读出数据长度控制部1354若从分段缓冲器1353接收到读出完成信号，则向请求选择部1349发送选择允许信号。
再者，读出数据长度控制部1354若接收到来自TDM信息包缓冲器及Ethernet信息包缓冲器的发送信息包长度信号，则从读出数据长度计数器1355减去该值。另外，在减去的结果为读出数据长度计数器值为负时，将分段信号发送给分段缓冲器1353，该分段信号用来把Ethernet信息包如图20所示分割成2个。另外，在读出数据长度计数器为0以下时，停止选择允许信号。
分段缓冲器1353若接收到分段信号，则停止收容于PON帧中的信息包发送，并对发送被停止后的信息包进行暂时保持。也就是说，不能收容于POM帧中的可变频带数据暂时存储到分段缓冲器1353中，按下一帧的时间发送给读出选择部1352。
读出数据长度计数器1355显示出可装载于下行PON帧的有效载荷中的数据长度，并且每次从TDM信息包缓冲器1350及Ethernet信息包缓冲器1351发送信息包，都减去与其信息包长度相当的值。读出数据长度计数器1355有时也保持负值。
图21是第2实施方式读出选择处理的流程图，并且在读出选择部1352中执行。
首先，读出选择部1352判定是否接收到帧发送允许信号(S1001)。
其结果为，如果是帧发送允许信号的接收中，则为了在分配可变频带数据(Ethernet信息包)之前分配固定频带数据(TDM信息包)，将TDM发送允许信号发送给TDM信息包缓冲器1350(S1002)，从TDM信息包缓冲器1350读出TDM信息包。
随后，判定全部TDM信息包的读出是否已完成(S1003)。如果TDM信息包的读出未完成，则返回到步骤S1001，如果是帧发送允许信号接收中，则从TDM信息包缓冲器1350读出TDM信息包。
另一方面，如果TDM信息包的读出已完成，则将Ethernet发送允许信号发送给Ethernet信息包缓冲器1351(S1004)，从Ethernet信息包缓冲器1351读出Ethernet信息包。
随后，判定是否接收到帧发送允许信号(S1005)。如果是帧发送允许信号的接收中，则返回到步骤S1004，发送Ethernet发送允许信号，并读出Ethernet信息包。
另一方面，如果不是帧发送允许信号的接收中，则由于不能给PON帧分配Ethernet信息包，因而停止Ethernet发送允许信号(S1006)。
图22是第2实施方式读出数据长度控制部的读出数据长度计数器值计算处理的流程图，并且由读出数据长度控制部1354来执行。
首先，读出数据长度控制部1354根据所接收到的帧头长度信号，来确定帧头长度(S1011)。
接着，判定读出数据长度计数器值的正负(S1012)。
如果其结果为，读出数据长度计数器值为负，则加上固定长度的PON下行帧长度和负的读出数据计数器值，由此将减去PON帧的帧头长度后的值设定到读出数据计数器中(S1013)。
另一方面，如果读出数据长度计数器值是“0”以上，则将从PON帧长度减去PON帧的帧头长度后的值，设定到读出数据计数器中(S1014)。
随后，将选择允许发送信号发送给请求选择部1349(S1015)。然后，若从TEM信息包缓冲器1350或者Ethernet信息包缓冲器1351读出了信息包，则接收发送信息包长度信号(S1016)。
若接收到发送信息包长度信号，则确定所发送的信息包长度，将确定出的发送信息包长度从读出数据长度计数器值减去(S1017)。
随后，判定读出数据长度计数器值的正负(S1018)。
其结果为，如果读出数据长度计数器值为正，则由于在PON帧中还可以收入信息包，因而返回到步骤S1016，等待发送信息包长度接收。另一方面，如果读出数据长度计数器值是“0”以下，则由于在PON帧中不能收入更多的信息包，因而进入到步骤S1019。
在步骤S1019中，判定读出数据长度计数器值的正负。其结果为，如果读出数据长度计数器值为负，则由于信息包无法完全收入到PON帧中，因而将分段信号发送给分段缓冲器1353(S1020)。然后，停止选择允许信号的输出(S1021)，并结束该处理。
另一方面，如果读出数据长度计数器值是“0”以上(也就是说，读出数据长度计数器值＝“0”)，则由于信息包已收入到PON帧中，因而结束该处理。
如同上面所说明的那样，在第2实施方式中，按频带的控制单位(每个队列)具备最低保证频带控制所用的令牌桶、最大允许频带控制所用的漏桶以及尽力而为用的调度程序。再者，在通信量整形部1321中，具备TDM信息包缓冲器1350、Ethernet信息包缓冲器1351、分段缓冲器1353、读出选择部1352、读出数据长度控制部1354及读出数据长度计数器1355。因而，即使在近年普及起来的提供FTTH接入服务的PON系统站点侧装置中，也可以为每个用户提供尽力而为服务、合同频带保证服务、最大允许频带控制服务及它们组合的服务。
符号说明
100         用户终端
201～204    网络
300         网络节点
310         交换机
320         线路接口
330         控制部
321         光模块
322         信息包发送电路
323         信息包接收电路
340         通信量整形部
341    频带控制部
342    最低保证频带(MFR)输出时间生成部
343    最大允许频带(PFR)输出时间生成部
344    尽力而为(BE)读出请求生成部
345    信息包缓冲器
346    MFR请求选择部
347    PFR请求选择部
348    MFR请求选择部
349    请求选择部
1200   ONU
1300   OLT
1340   通信量整形部
1341   频带控制部
1342   最低保证频带(MFR)输出时间生成部
1343   最大允许频带(PFR)输出时间生成部
1344   尽力而为(BE)读出请求生成部
1346   MFR请求选择部
1347   PFR请求选择部
1348   BE请求选择部
1349   请求选择部
1350   TDM信息包缓冲器
1351   Ethernet信息包缓冲器
1352   读出选择部
1353   分段缓冲器
1354   读出数据长度控制部
1355   读出数据长度计数器

Claims (24)

1.一种数据包传输装置，用来传输数据，其特征为，具备：
接口部，用来收发数据包；
转换器，将接收到的数据包向发送目标的接口部输出；以及
整形部，控制数据包的发送定时，
上述整形部，具备：
频带控制部，控制数据包的发送频带；
数据包缓存器，暂时存储上述接收到的数据包；和
请求选择部，确定从上述数据包缓存器读出的数据包，
上述频带控制部，具备：
第1定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用令牌桶算法来保证上述接收到数据包的最低保证频带；
第2定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用漏桶算法将上述接收到数据包的发送频带限制为小于等于最大允许频带；
上述令牌桶算法，在令牌桶所保持的令牌量为正的情况下，判定来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出为最低保证频带以下，上述漏桶算法，在漏桶所保持的令牌量为0的情况下，判定来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出为最大允许频带以下，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为超过最大允许频带的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述数据包，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述数据包。
2.一种数据包传输装置，用来传输数据，其特征为，具备：
接口部，用来收发数据包；
转换器，将接收到的数据包向发送目标的接口部输出；
整形部，控制数据包的发送定时；和
控制部，控制上述整形部，
上述整形部，具备：
频带控制部，控制数据包的发送频带；
数据包缓存器，暂时存储上述接收到的数据包；
请求选择部，确定从上述数据包缓存器读出的数据包，
上述频带控制部，具备：
第1定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用令牌桶算法来保证上述接收到数据包的最低保证频带；
第2定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用漏桶算法将上述接收到数据包的发送频带限制为小于等于最大允许频带；
在令牌桶所保持的令牌量为正的情况下，上述令牌桶算法将来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出判定为最低保证频带以下，在漏桶所保持的令牌量为0的情况下，上述漏桶算法将来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出判定为最大允许频带以下，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为超过最大允许频带的情况下，在上述控制部中，上述请求选择部可以变更确定从上述数据包缓存器能够或是不能够读出上述数据包的模式的设定，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述数据包。
3.根据权利要求1或是2所述的数据包传输装置，其特征为：
在上述令牌桶算法中，允许上述令牌桶所保持的令牌量为负值。
4.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述请求选择部根据从上述第1定时生成部以及上述第2定时生成部所输出的信号，确定从上述数据包缓存器所读出的上述数据包。
5.根据权利要求2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述控制部对上述第1定时生成部以及上述第2定时生成部的定时生成的有效或者无效进行切换。
6.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为超过最大允许频带的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器不能够读出上述数据包。
7.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述数据包。
8.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的数据包的上述数据包的发送定时。
9.根据权利要求2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的数据包的上述数据包的发送定时，
上述控制部对上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效进行设定。
10.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
在上述第1定时生成部中对上述令牌桶所保持的令牌量设定有最大值。
11.根据权利要求2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的数据包的上述数据包的发送定时；和
有效/无效保持部，保持由上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效，
上述控制部将上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效设定到上述有效/无效保持部中。
12.根据权利要求1或2所述的数据包传输装置，其特征为：
上述接口部具备光电转换部，将接收到的光信号转换成电信号。
13.一种网络系统，通过光纤网络来连接局端光终端装置和加入者端光终端装置，其特征为：
上述局端光终端装置与核心网络连接，
上述局端光终端装置具备：接口部，对存储有可变长数据包的固定长帧进行收发；转换器，将接收到的上述可变长数据包向发送目标的接口部输出；整形部，控制上述可变长数据包的发送定时；
上述整形部具备：频带控制部，控制上述可变长数据包的发送频带；数据包缓存器，暂时存储上述接收到的可变长数据包；和
请求选择部，确定从上述数据包缓存器读出的上述可变长数据包，
上述频带控制部，具备：
第1定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用令牌桶算法来保证上述接收到数据包的最低保证频带；
第2定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用漏桶算法将上述接收到数据包的发送频带限制为小于等于最大允许频带；
上述令牌桶算法在令牌桶所保持的令牌量为正的情况下，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为最低保证频带以下，上述漏桶算法在漏桶内保持的令牌量为0的情况下，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为最大允许频带以下，
在上述第1定时生成部中，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为超过最大允许频带的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述可变长数据包，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述可变长数据包。
14.一种网络系统，通过光纤网络来连接局端光终端装置和加入者端光终端装置，其特征为：
上述局端光终端装置与核心网络连接，
上述局端光终端装置具备：接口部，对存储有可变长数据包的固定长帧进行收发；转换器，将接收到的上述可变长数据包向发送目标的接口部输出；整形部，控制上述可变长数据包的发送定时；和控制部，控制上述整形部，
上述整形部具备：频带控制部，控制上述可变长数据包的发送频带；数据包缓存器，暂时存储上述接收到的可变长数据包；和
请求选择部，确定从上述数据包缓存器读出的上述可变长数据包，
上述频带控制部，具备：
第1定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用令牌桶算法来保证上述接收到数据包的最低保证频带；
第2定时生成部，输出上述数据包的发送定时，该发送定时用于使用漏桶算法将上述接收到数据包的发送频带限制为小于等于最大允许频带；
上述令牌桶算法是在令牌桶所保持的令牌量为正的情况下，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为最低保证频带以下，上述漏桶算法在漏桶所保持的令牌量为0的情况下，将来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出判定为最大允许频带以下，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为超过最大允许频带的情况下，在上述控制部中，上述请求选择部可以变更确定从上述数据包缓存器能够或是不能够读出上述可变长数据包的模式的设定，
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定能够从上述数据包缓存器读出上述数据包。
15.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
在上述令牌桶算法中，允许上述令牌桶所保持的令牌量为负值。
16.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
上述请求选择部根据上述第1定时生成部以及上述第2定时生成部输出的信号，确定从上述数据包缓存器中所读出的上述可变长数据包。
17.根据权利要求14所述的网络系统，其特征为：
上述控制部对上述第1定时生成部以及第2定时生成部的定时生成的有效或者无效进行切换。
18.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为超过最低保证频带，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为超过最大允许频带的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述可变长数据包。
19.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
在上述第1定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为最低保证频带以下，并且在上述第2定时生成部中，来自上述数据包缓存器的上述可变长数据包的读出被判定为最大允许频带以下的情况下，上述请求选择部确定从上述数据包缓存器能够读出上述可变长数据包。
20.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的可变长数据包的上述数据包的发送定时。
21.根据权利要求14所述的网络系统，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的可变长数据包的上述数据包的发送定时，
上述控制部对上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效进行设定。
22.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
在上述第1定时生成部中，对上述令牌桶所保持的令牌量设定有最大值。
23.根据权利要求14所述的网络系统，其特征为：
上述频带控制部具备：
第3定时生成部，输出为了以尽力而为的方式发送上述接收到的可变长数据包的上述数据包的发送定时；和
有效/无效保持部，对由上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效进行保持，
上述控制部将上述各定时生成部的定时生成的有效或者无效设定到上述有效/无效保持部中。
24.根据权利要求13或14所述的网络系统，其特征为：
上述接口部具备光电转换部，将接收到的光信号转换成电信号。
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